Absorption du sodium par des parois de verre chauffées à 120° C

(1)

HAL Id: jpa-00235274

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Submitted on 1 Jan 1955

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Absorption du sodium par des parois de verre chauffées

à 120° C

Jean Brossel, Jean-Louis Mosser, Monique Winter

To cite this version:

Jean Brossel, Jean-Louis Mosser, Monique Winter.

Absorption du sodium par des parois de

verre chauffées à 120° C. J. Phys.

Radium, 1955, 16 (10), pp.814-815.

�10.1051/jphys-rad:019550016010081401�. �jpa-00235274�

(2)

814

les mesures dans l’onde choc se

_rapportent

à

_l’argon

supercritique.

Les ondes choc dans les gaz

liquéfiés

constituent donc une méthode

_simple

pour l’étude des gaz très fortement

comprimés.

Manuscrit reçu le 5 juillet 1955.

[1]

DAPOIGNY J., KIEFFER J. et VODAR B. - J. Physique

Rad., 1955 (à paraître).

[2]

BRIDGMAN P. W. - Proc. Amer. Acad. Arts Sc., 1934, 70, 1.

[3] LENNARD-JONES J. E. et DEVONSHIRE A. F. - Proc.

Roy.

Soc. London, 1937, 163 A, 53.

[4]

WENTORF R. H. _jr,BUEHLER R. J., HIRSCHFELDER J. O. et CURTISS C. F. - J. Chem.

Phys., 1950, 18, 1484.

ABSORPTION DU SODIUM PAR DES PAROIS

DE

VERRE

CHAUFFÉES

A 120°C

Par Jean

_BROSSEL,

Jean-Louis MOSSER

et Mme

_Monique

WINTER, École Normale _Supérieure,Paris.

Au cours

_{d’expériences}

sur l’orientation

optique

de la _vapeurde sodium

_[1],

il a _{été constaté que}les

atomes

qui

arrivent sur une

_paroi

de verre

_(portée

à des

_{températures comprises}

entre 100 et

_{1600 C)}

ne se

_{réévaporent}

_pas.Les masses de sodium absorbées sont relativement considérables.

L’attaque

des verres au-dessus de 2000 _{C par}le

sodium est un fait bien connu. Vers 1 20° C au

_contraire,

aucun

_jaunissement

n’est

_apparent

même

après

des

périodes

très

_longues.

Nous avons fait une série

d’expériences systématiques

pour étudier le

compor-tement de la _vapeurde sodium dans un

_récipient

de verre.

Dans une de nos

_{expériences,}

la cellule avait la forme et les dimensions

(en millimètres)

données dans la

_figure

I. Elle avait été

dégazée

à

45oo

C et le

Fig. 1.

sodium avait été distillé en

_{(a) (six}

distillations

succes-sives).

Le

_queusot

avait la forme

_indiquée,

en sorte

.

qu’au

cours du

remplissage

aucune contamination des

, parois

ne se

_produise,

en

_(b)

et

_(c).

L’ensemble de la cellule fut

_placé

dans un four à 1200

C,

aucun

_point

froid n’étant décelé autour de la cellule. L’excitation

optique

de la _{vapeur était}

provoquée

par la raie

jaune

d’une

lampe

à sodium

(direction

de a lumière

indiquée

par les

flèches).

L’observation de la résonance

_optique

se faisait simul-tanément avec deux

_{photomultiplicateurs}

au niveau

de b et de c, la directfon de visée étant

perpendicu-culaire au

_plan

de la

_figure.

Avec une

_enveloppe

en

verre _pyrexon constate les faits suivants :

Dans de nombreux cas, aucune résonance n’est décelable

_{pendant plusieurs}

heures.

Après

20

_h,

l’intensité de la résonance

_optique

est

au

_plus

de

_quelques

pour-cent

de l’intensité normale

(que

l’on obtient immédiatement en contaminant les

surfaces b et c en distillant du sodium dans ces

régions).

Cette intensité varie si l’on

_{déplace ’le}

dépôt

de sodium au

_voisinage

de

_(a),

ou si l’on éteint et rallume

le four. De

_{façon générale,}

elle

_dépend

de l’histoire

de la cellule.

Quand

cette lumière de résonance commence à

apparaître,

elle est

_plus

intense en b

_(en

face du

_jet

atomique

issu de

_a)

_qu’en

c. La densité de _vapeur

n’est pas uniforme à l’intérieur de

_l’ampoule

et varie au cours du

_temps.

On constate dans

_quelques

cas que les courbes d’intensité en b et c se croisent à

plusieurs reprises.

Un

borosilicate,

dit au «

_molybdène

_»,et le cristal

(verre

au

_plomb)

donnent des résultats

_analogues.

En

fait,

aucune _{résonance n’est apparue}avec le

cristal.

Par

_contre,

avec

un

verre spécial

résistant ’au sodium

[2] l’apparition

de la résonance est

_beaucoup

plus

rapide,

l’intensité normale de résonance est

atteinte en 20 h.

Les résultats

précédents apparaissent

clairement

sur la

_figure

2. En

_abscisses,

le

_temps

en

_heures,

en ordonnées l’intensité en b

_(pointillé)

et c

_(trait

plein),

pour le verre _pyrex

_{(courbe I)}

_{et pour le}verre

(3)

815

spécial (courbe II).

La

figure

3

_montre,

à

_plus

_grande

échelle,

le début des courbes

_{précédentes}

corres-pondant

à

_{l’apparition}

de la résonance.

Fig. 3.

Ces

expériences

ont été faites à d’autres

tempé-ratures. Les résultats ont été semblables.

Une très

_{grande prudepce}

doit donc être exercée dans les mesures

_{d’absorption}

des raies de résonance par les valeurs alcalines. Si la cellule a été

remplie

avec soin et si les surfaces ne sont _pas

_{contaminées,}

l’absorption

peut

varier

beaucoup

d’un

point

à l’autre et au cours du

_temps.

Une telle incrustation des atomes alcalins ne semble se

_produire

que sur des

parois

de verre,

puisqu’au

contact des

parois métalliques,

la condensation néces-site au contraire des facteurs de sursaturation consi-dérables de la vapeur

[3].

Manuscrit reçu le II I _{juillet 1 955.}

[1]

BARRAT J. P. et al. - C. R. Acad.

Sc., 1954, 239, 1196.

[2]

Brevet

anglais

n° 675.594 de la British Thomson Houston

Company.

[3]

YANG L. et al. - Acta

Metallurgica, 1954, 2, 462.

REMARQUES

SUR L’ABSORPTION DU

TÉTRACHLORURE

DE CARBONE DANS LA

RÉGION

DE

_1203BC

Par M. Jean

LECOMTE,

Laboratoire de Recherches physiques à la Sorbonne.

1.

_Depuis

le travail fondamental de W. W. Coblentz sur

_{l’absorption}

des

composés organiques [1],

on

sait _{que le tétrachlorure de carbone}exerce une

absorp-tion extrêmement intense dans la

_{région due 12}

pL.

Ce résultat a été retrouvé ensuite par tous les auteurs

_(H.

H. Marvin

[2] ;

C. Schaefer et R. Kern

_[3].

Ces

derniers,

utilisant une couche de 2 mm seulement

de _vapeur,ont obtenu une

_absorption

assez faible pour

pouvoir

montrer l’existence de deux maxima

(768

et

₇₉₇

_cm-1).

Par effet

Raman,

pour le

liquide,

suivant le tableau du livre de G.

Herzberg,

appa-raissent les nombres de

₇₆₂

et

_{790 cm-’}

corres-pondant

à deux raies

dépolarisées.

On sait que cette

décomposition, après

avoir été attribuée à une

dis-symétrie

de la molécule

[4]

semble

provenir

d’une résonance de Fermi entre la vibration

triplement

dégénérée

v3 et la combinaison ’11 + V4

[5].

Ces deux

vibrations

_possédant

la même

_{symétrie F2 peuvent,}

en

effet,

se

_perturber

l’une

l’autre,

et la vibration de combinaison _VI+ v4

acquiert

ainsi une intensité

anor-male,

qui

se retrouve d’ailleurs dans des combinaisons d’ordre

_plus

élevé

(C.

Schaefer et G. Kern

_[3]).

D’autre

_part,

A.

Langseth

[6]

a mis en évidence une structure fine des raies Raman vi v2, et Va

-confirmée par A. C. Menziès

_[7]

-

qu’il

a attribuée

à une

_dissymétrie

de la

_molécule,

alors que C. K. Wu

et G. B. B. M. Sutherland

_[8]

y voient la

présence

des

_isotopes

35 et 37 du

_chlore,

_.permettant

la forma-tion des molécules 1

_{(CCI2 5),}

2

_{(CCI35CI 33 7 ), 3 (CCl32 5CI23 7),}

4

_{(CCI35Cl337),}

5

_(CCI437),

dont les

_proportions

_pour1°°

sont,

d’après

ces auteurs :

_31,6,

_42,2,_{2I, I,}

_{4,7 et.o,4.}

2. Nous avons

_repris,

avec deux

_{spectrographes}

Perkin-Elmer 21

_(double

faisceau et double

_passage)

et 112

_(simple

faisceau et

_quadruple

_passage),

tous

deux munis d’un

_prisme

de

_NaCI,

l’étude dans la

région

de 12 03BC, du

_CC14

à l’état de _vapeur,en

solu-tion et à l’état

_liquide.

La couche de _{vapeur était}

_produite

_par

_quelques

gouttes

de

_{liquide placées}

entre deux lamelles de NaCI

séparées

par une cale

_{d’épaisseur}

convenable le tout étant scellé extérieurement. On obtient ainsi évidemment une

_{pression égale}

à la _{tension de vapeur} saturante à la

_température

ambiante. Afin d’arriver

à des

_épaisseurs

_moindres,

nous avons aussi

_opéré

sans cale. Pour les

solutions,

en raison de la vola,-tilité du solvant

CS2,

les concentrations ne

_peuvent

pas être mesurées correctement.

a. La courbe II

(fig.

I) (comme

les autres

courbes obtenues avec des

_épaisseurs

de _vapeur

jusqu’à

cm

_{environ) présente}

un maximum très fort vers

₇₉₄

cm-1

_{(probablement}

_v3)

et

_quatre

maxima distincts vers

_{763, 769,}

₇₇₄

et

_{780 cm-1,}

mieux visibles sur la

_figure

2

_(avec

une erreur

moyenne de +

0,5

cm-’ sauf le maximum de

₇₈₀

_cm-’,

plus

difficile à

_pointer).

Il est tentant d’attribuer

respectivement

ces

_quatre

maxima aux molécules

iso-topiques

1, 2, 3, 4,

les intensités

_respectives

des compo- ’

santes

_{correspondent,}

au moins en _{gros, à leurs}

proportions

relatives.

La

_séparation

moyenne des raies de structure fine dans la bande _VI est environ de 3 cm-I

(Langseth

[6]) ;

celle dans la bande V4

légèrement

supé-rieure en _{moyenne à} ₄cm-’

_(CCI4

à l’état de vapeur

[9]).

Dans la bande vers 13 03BC, considérée

comme

_{représentant}

la combinaison _VI

_+V4,

la

séparation

calculée entre chacun des maxima

_pouvant’

‘

correspondre

aux molécules

isotopiques

se chiffre par

environ 7

cm-1,

contre 6

cm-’.

valeur observée. Mais si nous voulons maintenant calculer la

posi-tion

des maxima de combinaison

_{correspondant}

à chacune des molécules

_{isotopiques 1,}

2,

3, 4,

nous

aboutissons à des nombres dont l’écart avec les

valeurs

observées

_(entre

_{parenthèses)}

est

_beaucoup

plus grand

que les erreurs

_{expérimentales}

_{776 (770),}

769 (774), 761 (769), 753 (763)

cm-’

_{(en interprétant}

la courbe de

_Gates,

faute de tableau

_numérique).

L’anharmonicité des

vibrations,

dont nous n’avons pas tenu

compte,

ne semble

pas

être en-cause,

puisque

les nonibres observés sont

_{toujours supérieurs}

aux nombres _{calculés. Il semble donc que}

_{l’interprétation}

proposée

n’est pas